在市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的時代背景下，汽車制造加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平受到了社會各界的廣泛關(guān)注，技術(shù)部門要結(jié)合市場需求對汽車齒輪加工工藝予以優(yōu)化，提升汽車加工工藝的整體效果。本文從汽車部件裝配線工藝、齒輪加工工藝、塑料模具工藝等方面系統(tǒng)化討論了汽車齒輪加工工藝分析內(nèi)容，以供參考。
對于齒輪加工工藝工作而言，細(xì)節(jié)工藝內(nèi)容的成敗決定了工藝的整體水平，要想提高我國汽車加工工藝水平，就要從齒輪等基礎(chǔ)傳動元件出發(fā)，優(yōu)化汽車齒輪加工工藝流程的整體效果，系統(tǒng)應(yīng)用工藝處理手段整合工藝要點。
一、汽車齒輪機械加工概述
對于汽車齒輪加工處理工藝體系而言，機械加工是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，近幾年，為了提升齒輪加工工藝水平，切割技術(shù)的發(fā)展速度也在加快，新型刀具材料的研發(fā)和涂層技術(shù)的推廣已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然選擇。
首先，新型刀具材料。主要指的就是硬質(zhì)合金刀具，包括氮化鈦合金、合金梯度合金等，尤其是在技術(shù)升級以及韌性改善加快的背景下，切割工具也呈現(xiàn)出全面優(yōu)化的趨勢。
其次，涂層技術(shù)。涂層技術(shù)是指新型表明涂層處理，其中，低溫化學(xué)表面涂層、超深層表面改性技術(shù)較為常見，協(xié)助相應(yīng)的物理或者是化學(xué)手段提升材料表面組織結(jié)構(gòu)的應(yīng)用穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用在元件加工處理工藝中。涂層技術(shù)是對刀具屬性的集中優(yōu)化和加工升級，能有效維持機械工具處理的綜合水平，優(yōu)化齒輪的耐磨性、防腐蝕性以及使用壽命，從根本上提高其應(yīng)用質(zhì)量，優(yōu)化相應(yīng)工作效果。
最后，數(shù)字化控制技術(shù)和傳感器技術(shù)的升級，也為齒輪加工機床實現(xiàn)誤差補償、溫度補償?shù)裙ば蛱峁┝吮Ｕ希芤欢ǔ潭壬辖⒃诰€精密度檢測系統(tǒng)和自動修正砂輪等操作，真正提高了處理技術(shù)的可靠性和精確度。
二、齒輪加工工藝
對于齒輪制造項目而言，齒輪加工技術(shù)的設(shè)定是關(guān)鍵，要結(jié)合齒輪的實際使用用途落實針對性的工藝要點，并且采取不同加工工藝模式確保齒輪承載力以及精度等參數(shù)都能滿足實際需求，優(yōu)化工藝效果的基礎(chǔ)上，落實對應(yīng)的工藝控制方案。本文以某汽車變速器四擋中間軸的齒輪加工工藝為例，優(yōu)選方案的基礎(chǔ)上，確保對應(yīng)處理方式滿足預(yù)期。
基礎(chǔ)參數(shù)確認(rèn)
齒輪的模數(shù)是1.94mm，齒輪的齒數(shù)為40，齒向方向鼓形量為 0.005±0.002mm，齒輪的齒廓斜偏差保持在 0.0075mm 以下，單個齒輪偏差為 0.011mm，零件材料要求是 20CrMnTiH，基礎(chǔ)精度維持在七級。具體加工方案，見圖1。
要在參數(shù)確認(rèn)之后依據(jù)相應(yīng)的情況完善具體工作，確保應(yīng)用效果和整體安全質(zhì)量管控水平滿足要求，完善加工方案整體流程運行機制，一定程度上實現(xiàn)齒輪工藝標(biāo)準(zhǔn)化控制的目標(biāo)。
圖 1 加工方案整體流程示意圖
具體工藝流程
齒輪加工工藝流程要按照標(biāo)準(zhǔn)化流程完成相應(yīng)的工藝操作，主要包括齒坯工藝、正火工藝、加工環(huán)節(jié)、滾齒工藝、剃齒工藝、熱處理環(huán)節(jié)、磨削工藝以及修整環(huán)節(jié)。對于基礎(chǔ)流程而言，工藝質(zhì)量水平、工藝體系應(yīng)用工具、結(jié)構(gòu)調(diào)整裝配線工藝效果等都是制約工藝效果的關(guān)鍵因素，需要齒輪加工部門結(jié)合技術(shù)實際需求，提升生產(chǎn)靈活性，提高生產(chǎn)效率，滿足齒輪加工工藝的生產(chǎn)指標(biāo)。
1. 齒坯。結(jié)合齒輪加工工藝的具體要求，要利用鍛件、棒料等進(jìn)行相應(yīng)的操作，利用熱模鍛成型的鍛造工藝完成齒坯的處理，確保相應(yīng)的工藝要點都能符合質(zhì)量要求。需要注意的是，近幾年廣泛推廣楔橫壓技術(shù)，更適宜進(jìn)行復(fù)雜的階梯軸類齒坯制造流程，結(jié)合相應(yīng)的處理方案以及控制機制，在完善對應(yīng)參數(shù)分析和分割處理的同時，保證齒坯應(yīng)用管理效果符合要求，不僅能提升產(chǎn)品的具體精度，也能優(yōu)化效率。
2. 正火。一般而言，利用正火處理操作主要是為了獲取適宜后續(xù)進(jìn)行切削加工處理的元件，確保其硬度和精度都能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)熱處理變形，對整體工藝效果產(chǎn)生影響。值得一提的是，正火操作受到外界影響的因素較多，人員的操作經(jīng)驗、設(shè)備的精度以及環(huán)境溫度濕度等都會對結(jié)果產(chǎn)生影響，加之冷卻速度的控制和冷卻均勻性都難以有效控制，使得熱變形的問題屢有發(fā)生。基于此，要全面推廣等溫正火處理工藝，優(yōu)化產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
3. 加工。要想滿足高精度齒輪加工的基本需求，目前采取的是全數(shù)控機床作業(yè)，借助機械夾緊不重磨車刀能提升加工處理工藝的精度和同步性，維持了齒輪內(nèi)孔和端面垂直度的同時，也能確保大批量齒坯尺寸的離散度在規(guī)定范圍內(nèi)。
4. 滾齒。本案例中，滾齒工藝采取的是美國格里森 Genesis 系列 130H 數(shù)控滾齒設(shè)備，能在完善制作工藝水平的基礎(chǔ)上，對差動掛輪以及刀架角度等都能進(jìn)行合理性的調(diào)整，從而優(yōu)化整體操作方案，實現(xiàn)后續(xù)加工工作的穩(wěn)定發(fā)展和落實。
5. 剃齒。對于齒輪加工工藝流程而言，剃齒的處理工序決定了大批量汽車齒輪生產(chǎn)的整體水平，一般采取的是徑向剃齒技術(shù)，能在提高工藝流程基礎(chǔ)效率的同時，確保設(shè)計齒形和齒向都能得到有效的修正處理，減少誤差造成的質(zhì)量問題。與此同時，要針對加工中存在的問題予以及時校對，確保齒輪生產(chǎn)的正常開展。
6. 熱處理。在汽車齒輪加工操作中，汽車齒輪要求滲碳淬火，提升齒輪元件自身的力學(xué)性能，而對于熱處理工藝操作結(jié)束后的加工產(chǎn)品，要保證穩(wěn)定性和可靠性，就要使用對應(yīng)的熱處理設(shè)備予以完善。本文案例中主要應(yīng)用的是愛協(xié)林 VBEs200/200 井式爐，配備 MDR/ψ2000×2000 大型井式氣體滲碳爐，確保處理工藝效果能滿足預(yù)期。
7、磨削。本文案例中主要采取的是 YK7236B 數(shù)控蝸桿磨齒輪和 FKP-326-10 數(shù)控蝸桿磨齒輪進(jìn)行磨齒。具體流程就是，完成相應(yīng)的加工操作后，利用磨削處理的方式對熱處理后的齒輪內(nèi)孔以及端面等細(xì)節(jié)進(jìn)行校對和精加工，從而提升其實際精度，確保能應(yīng)用在不同的裝配工藝中。需要注意的是，為了保證精加工的合理性和準(zhǔn)確性，一般是采取節(jié)圓夾具完成定位處理，提升加工精度。
8. 修整。一般而言，要借助相應(yīng)的設(shè)備對變速器或者是驅(qū)動橋齒輪裝配前的齒輪予以相應(yīng)的檢查和校對，減少毛刺產(chǎn)生的問題，避免裝配操作結(jié)束后出現(xiàn)異動，借助綜合檢查儀器完成偏差分析，提升齒輪加工處理工藝的整體精度。
綜上所述，完整的齒輪加工方案配備精準(zhǔn)的加工工藝，才能滿足具體加工要求，技術(shù)部門要按照標(biāo)準(zhǔn)化操作工序建構(gòu)系統(tǒng)化控制體系，要結(jié)合技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性以及工藝影響因素等多方面內(nèi)容落實完整的控制和處理方案，提升目標(biāo)優(yōu)化效果的基礎(chǔ)上，優(yōu)選加工流程，保證齒輪加工工藝能滿足預(yù)期。
三、結(jié)語
總而言之，汽車齒輪加工工藝正想著數(shù)控化、智能化的方向發(fā)展，實現(xiàn)對應(yīng)的工藝升級，有效落實綠色制造發(fā)展的理念，全面優(yōu)化制作質(zhì)量和水平，真正推動了我國加工行業(yè)的進(jìn)步，在全面考量技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的同時，建構(gòu)復(fù)合、智能的裝備加工體系。